铸造铝合金熔炼工艺
铝合金熔炼工序
铝合金熔炼工序
铝合金熔炼工序一般分为以下几个步骤：
1. 铝合金的原料准备：将所需的铝合金原料，如铝锭、合金添加剂等按比例准备好。
2. 铝合金熔炼：将铝合金原料放入熔炼炉中，加热至一定温度，使其完全熔化。
3. 添加合金元素：在铝合金熔化的过程中，根据合金的配方要求，逐步添加所需的合金元素，如铜、硅、锰等，以调整合金的化学成分。
4. 调整温度和搅拌：根据合金的特点，调整炉内的温度和搅拌速度以保持合金中的元素均匀分布。
5. 除杂和净化：通过气体吹炼、共熔法等方法，除去合金中的夹杂物和气体，提高合金的质量。
6. 浇注：将熔融的铝合金从熔炼炉中倒入铸造模具中，形成所需的铝合金产品。
7. 冷却和固化：待铝合金产品冷却后，开始固化过程，使其恢复到固态，获取最终产品。
以上是常见的铝合金熔炼工序，具体的操作步骤和工艺参数可能会因合金类型和生产工艺的不同而有所差异。
铝合金熔炼工艺流程
目录
• 铝合金熔炼工艺简介 • 原材料准备 • 熔炼过程 • 铝合金的铸造 • 铝合金熔炼的质量控制 • 铝合金熔炼的环保与安全
01
铝合金熔炼工艺简介
铝合金熔炼的定义
铝合金熔炼的重要性
1
铝合金熔炼是制造铝合金铸件的关键环节，其质 量直接决定了铸件的性能和使用寿命。
2
通过合理的熔炼工艺，可以获得成分均匀、无夹 渣、无气孔、无裂纹等缺陷的高质量铝合金液。
01
应制定安全事故应急预案，建立健全的安全管理制度和操作规 程。
02
应定期进行安全检查和隐患排查，及时发现和消除安全隐患。
一旦发生安全事故，应立即启动应急预案，采取有效措施防止
03
事故扩大，并及时上报有关部门。
感谢您的观看
THANKS
03
熔炼过程
熔炼温度的控制
熔炼温度
铝合金的熔炼温度通常在 650℃~750℃之间，具体 温度根据不同型号的铝合 金而定。
温度测量
采用热电偶等温度测量仪 表对熔炼温度进行实时监 测，确保温度控制在工艺 要求的范围内。
温度调节
通过调整熔炼炉的加热元 件功率或通入冷却气体等 方式，实现对熔炼温度的 精确控制。
性能测试
对铸件进行力学性能测试、耐腐蚀性 能测试等，确保满足使用要求。
05
铝合金熔炼的质量控制
化学成分的控制
原材料质量控制
确保所采购的原材料质量稳定，符合标准要求，从源头上保证铝 合金熔炼的质量。
配料计算
根据生产需求和配方要求，精确计算各种原材料的配比，确保铝 合金的化学成分符合标准。
熔炼过程控制
遵循熔炼炉的操作规程，确保设备安全运行。
维护保养
铝合金熔炼与铸造工艺规范与流程
铝合金熔炼与铸造工艺规范与流程资料来源：全球铝业网铝业知识频道一、铝合金熔炼规范（1）总则①按本文件生产的铸件，其化学成分和力学性能应符合GB/T9438-1999《铝合金铸件》、JISH5202-1999《铝合金铸件》、ASTMB108-03a《铝合金金属型铸件》、GB/T15115-1994《压铸铝合金》、JISH5302-2006《铝合金压铸件》、ASTMB85-03《铝合金压铸件》、EN1706-1998《铸造铝合金》等标准的规定。
②本文件所指的铝合金熔炼，系在电阻炉、感应炉及煤气（天然气）炉内进行。
一般采取石墨坩埚或铸铁坩埚。
铸铁坩埚须进行液体渗铝。
（2）配料及炉料1）配料计算①镁的配料计算量：用氯盐精炼时，应取上限，用无公害精炼剂精炼时，可适当减少；也可根据实际情况调整加镁量。
②铝合金压铸时，为了减少压铸时粘模现象，允许适当提高铁含量，但不得超过有关标准的规定。
2）金属材料及回炉料①新金属材料铝锭：GB/T1196－2002《重熔用铝锭》铝硅合金锭：GB/T8734-2000《铸造铝硅合金锭》镁锭：GB3499-1983《镁锭》铝铜中间合金：YS/T282-2000《铝中间合金锭》铝锰中间合金：YS/T282-2000《铝中间合金锭》各牌号的预制合金锭：GB/T8733-2000《铸造铝合金锭》、JISH2117-1984《铸件用再生铝合金锭》、ASTMB197-03《铸造铝合金锭》、JISH2118-2000《压铸铝合金锭》、EN1676-1996《铸造铝合金锭》等。
②回炉料包括化学成分明确的废铸件、浇冒口和坩埚底剩料，以及溢流槽和飞边等破碎的重熔锭。
回炉料的用量一般不超过80％，其中破碎重熔料不超过30％；对于不重要的铸件可全部使用回炉料；对于有特殊要求（气密性等）的铸件回炉料用量不超过50%。
3）清除污物为提高产品质量，必须清除炉料表面的脏物、油污、废铸件上的镶嵌件，应在熔炼前除去（可用一个熔炼炉专门去除镶嵌件）。
铸造铝合金的熔炼工艺
铸造铝合金的熔炼工艺
铸造铝合金的熔炼工艺一般包括以下几个步骤：
1. 材料准备：选择适合铸造铝合金的原材料，通常包括铝、合金元素和其他附加剂。
铝的纯度要求较高，合金元素根据合金配方进行选择。
2. 熔炼：将准备好的材料放入熔炉中进行熔炼。
熔炼温度根据不同的合金类型和铸造要求而变化，一般在600C至800C之间。
熔炼过程中，需要注意材料的均匀加热，搅拌破碎氧化层，并控制好熔炼温度和时间。
3. 清炼：熔炼完成后，需要进行清炼以去除杂质。
清炼一般包括除渣、除气等步骤，利用氮气等惰性气体进行喷吹，将杂质和气泡从熔液中排出。
4. 合金调质：铝合金需要进行合金调质以提高其力学性能。
合金调质一般包括固溶处理和时效处理两个步骤。
固溶处理是将合金加热至固溶温度，保持一定时间，使合金元素均匀溶解在铝中。
时效处理是在固溶处理后，将合金冷却到室温，在一定的温度下保持一定时间，使合金元素重新分布和形成细小的析出相，从而提高合金的强度和韧性。
5. 浇注：将熔融的合金倒入预先准备的铸型中。
在浇注过程中，需要控制好铸态温度、浇注速度和浇注压力，以确保铸件的质量。
6. 冷却：浇注后，铸件需要进行冷却。
冷却速度会影响铸件的晶粒大小和组织结构，因此需要根据不同的合金性能要求，选择合适的冷却方式。
7. 修磨和表面处理：冷却后的铸件需要进行去毛刺、修磨和表面处理等工艺，以提高铸件的表面质量和精度。
以上是铸造铝合金的一般熔炼工艺流程，具体操作步骤和参数设置会根据不同的铝合金材料和铸造要求而有所差异。
铝合金深井铸造工艺流程
铝合金深井铸造工艺流程
铝合金深井铸造工艺流程：
①配料：
- 根据所需合金成分，精确称量各种金属原料。
②熔炼：
- 将配好的原料加入熔炉，加热至熔化状态，形成均匀的铝液。
③精炼保温：
- 对铝液进行精炼处理，去除气体和夹杂物，随后保温以维持液态和温度。
④深井铸造准备：
- 准备深井铸造系统，包括冷却装置和铸模，确保系统处于工作状态。
⑤浇注：
- 将精炼后的铝液通过浇注系统注入深井铸模中。
⑥冷却固化：
- 铝液在深井中迅速冷却，形成内部结构致密的铸锭。
⑦脱模：
- 待铸锭完全固化后，从铸模中取出。
⑧均热处理：
- 将铸锭置于均热炉中，进行均匀加热，消除应力，改善组织结构。
⑨机械加工处理：
- 对铸锭进行锯切、铣面等加工，去除表面缺陷，准备后续工序。
⑩热处理（如果需要）：
- 根据合金特性，进行固溶处理、时效硬化等热处理工艺，以增强力学性能。
⑪成品检验：
- 对经过加工的铸锭进行尺寸、表面质量及力学性能的检测。
⑫包装与储存：
- 将检验合格的铝合金铸锭进行包装，防止氧化和损伤，准备交付客户。
深井铸造工艺能够生产出高质量的铝合金铸锭，适用于航空航天、汽车制造等行业对材料性能有严格要求的应用场景。
铝合金圆铸锭熔铸工艺操作规程课件
02
铝合金圆铸锭熔铸设备及工具
熔炼炉
熔炼炉是熔铸工艺中的核心设备，用于将铝合金原材料加热至熔融状态。
根据工艺需求，熔炼炉可分为电炉和燃气炉两类。电炉具有能源利用率高、环保等 优点，但成本较高；燃气炉成本较低，适用于大规模生产。
熔炼炉的主要技术参数包括熔炼容量、加热功率、工作温度等，选择合适的熔炼炉 是保障生产效率和产品质量的关键。
注意事项
熔炼过程中需注意防止金属氧化和燃烧，同时要控制好熔炼温度，避免过热或不足。
浇注
总结词
将熔炼好的液态合金注入铸型的过程。
详细描述
浇注是将熔炼好的液态合金注入铸型的过程，铸型是预先准备好的模具，用于形成铸锭的形状和尺寸。浇注时需要控 制浇注温度、浇注速度和浇注压力，以确保液态合金能够顺利填充铸型并形成完整的铸锭。
浇注设备的主要组成部分包括浇 注勺、导管、控制阀等。浇注设 备的性能直接影响铸锭的质量和
生产效率。
为确保浇注顺畅，应定期对浇注 设备进行检查和维护，防止堵塞
或泄漏。
其他工具
在熔铸工艺中，除了上述主要 设备和工具外，还需要其他辅 助工具，如称重设备、搅拌器 、夹具等。
这些工具在生产过程中发挥着 各自的作用，共同保障铝合金 圆铸锭的质量和生产效率。
铝合金圆铸锭熔铸工艺是指将铝合金原材料加热至熔融状态，经过精炼除渣后， 注入模具中冷却凝固成一定形状和规格的铝合金圆铸锭的工艺过程。
铝合金圆铸锭是铝合金加工行业中的基础材料，广泛应用于航空、汽车、建筑、 电子等领域。
铝合金圆铸锭熔铸工艺的原理
铝合金圆铸锭熔铸工艺的原理是将铝合金原材料加热至熔点以上，形成熔融状态的铝液，通过精炼除 渣去除铝液中的杂质和气体，然后通过浇注系统将铝液注入模具中，在冷却凝固过程中形成具有一定 形状和规格的铝合金圆铸锭。
铝合金熔铸工艺及常见的缺陷
铝合金熔铸工艺及常见的缺陷一、铸造概论在铸造合金中，铸造铝合金的应用最为广泛，是其他合金所无法比拟的，铝合金铸造的种类如下：由于铝合金各组元不同，从而表现出合金的物理、化学性能均有所不同，结晶过程也不尽相同。
故必须针对铝合金特性，合理选择铸造方法，才能防止或在许可范围内减少铸造缺陷的产生，从而优化铸件。
1、铝合金铸造工艺性能铝合金铸造工艺性能，通常理解为在充满铸型、结晶和冷却过程中表现最为突出的那些性能的综合。
流动性、收缩性、气密性、铸造应力、吸气性。
铝合金这些特性取决于合金的成分，但也与铸造因素、合金加热温度、铸型的复杂程度、浇冒口系统、浇口形状等有关。
(1) 流动性流动性是指合金液体充填铸型的能力。
流动性的大小决定合金能否铸造复杂的铸件。
在铝合金中共晶合金的流动性最好。
影响流动性的因素很多，主要是成分、温度以及合金液体中存在金属氧化物、金属化合物及其他污染物的固相颗粒，但外在的根本因素为浇注温度及浇注压力（俗称浇注压头）的高低。
实际生产中，在合金已确定的情况下，除了强化熔炼工艺（精炼与除渣）外，还必须改善铸型工艺性（砂模透气性、金属型模具排气及温度），并在不影响铸件质量的前提下提高浇注温度，保证合金的流动性。
(2) 收缩性收缩性是铸造铝合金的主要特征之一。
一般讲，合金从液体浇注到凝固，直至冷到室温，共分为三个阶段，分别为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。
合金的收缩性对铸件质量有决定性的影响，它影响着铸件的缩孔大小、应力的产生、裂纹的形成及尺寸的变化。
通常铸件收缩又分为体收缩和线收缩，在实际生产中一般应用线收缩来衡量合金的收缩性。
铝合金收缩大小，通常以百分数来表示，称为收缩率。
①体收缩体收缩包括液体收缩与凝固收缩。
铸造合金液从浇注到凝固，在最后凝固的地方会出现宏观或显微收缩，这种因收缩引起的宏观缩孔肉眼可见，并分为集中缩孔和分散性缩孔。
集中缩孔的孔径大而集中，并分布在铸件顶部或截面厚大的热节处。
分散性缩孔形貌分散而细小，大部分分布在铸件轴心和热节部位。
铝铸件工艺
铝铸件工艺一、引言铝铸件是指采用铝合金作为原料，通过铸造工艺制造而成的零件或构件。
铝铸件具有重量轻、强度高、耐腐蚀性好等优点，广泛应用于航空、汽车、机械等领域。
本文将介绍铝铸件的工艺流程和主要工艺特点。
二、铝铸件的工艺流程1. 模具设计与制造：首先根据零件的形状、尺寸和要求，设计出相应的模具。
然后根据模具设计图纸制造模具，包括模具芯、型腔等部分。
2. 铝合金熔炼：选用适当的铝合金材料，通过高温熔炼使其变成液态。
在熔炼过程中，需要对铝合金进行精确的配料和熔炼控制，以确保合金成分的准确性和均匀性。
3. 铸造过程：将熔融的铝合金倒入模具中，经过凝固和冷却过程，使铝液逐渐凝固成型。
铸造过程中需要控制好铸造温度、冷却速度和液态金属的充填等因素，以确保铸件的质量。
4. 清理与去毛刺：铸件冷却后，需要对其进行去除毛刺、修整、清理等工艺处理。
通过去毛刺可以提高铸件的表面光洁度和精度。
5. 热处理：对一些特殊要求的铝铸件，需要进行热处理以改变其组织和性能。
常见的热处理方法包括时效处理、固溶处理等。
6. 机械加工：对于需要进行精密加工的铝铸件，如钻孔、铣削、车削等，需要进行相应的机械加工工艺。
7. 表面处理：根据产品要求和应用领域的不同，可以对铝铸件进行表面处理，如喷涂、阳极氧化、电镀等，以提高其防腐蚀性和美观度。
8. 检测与质量控制：通过各种检测方法对铝铸件进行质量检验，包括外观检查、尺寸测量、力学性能测试等。
确保铝铸件符合设计要求和使用要求。
三、铝铸件工艺的特点1. 模具成本低：与其他铸造工艺相比，铝铸件的模具成本较低，制造周期较短，能够快速满足不同产品的需求。
2. 产品形状复杂：铝铸件工艺适用于各种复杂形状的产品制造，可以生产出具有复杂内部结构和外观形状的零件。
3. 高材料利用率：铝铸件工艺具有较高的材料利用率，废料少，可以有效降低成本。
4. 材料性能优良：铝铸件具有优良的物理性能和机械性能，强度高、刚性好、耐腐蚀性强。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
铸造铝合金熔炼工艺
1工艺适用范围
本熔炼工艺适用于砂型和金属型铸造ZL101A合金的熔炼，可针对于重力铸造、低压铸造、倾转浇注、调压铸造等成型工艺使用。
本工艺可作为ZL101A合金熔炼的母工艺，针对某一特定的成型工艺，如需特殊指出，可在此工艺基础上形成相应熔炼工艺，但不允许与母工艺相互冲突。
2工艺文件的抄报与保存
工艺文件抄报、抄送范围：总师、副总师、技术部、质量部。
工艺文件保存范围：电子文件备份和纸质文件送档案室保存，技术部、质量部各存一份使用文件。
3 工艺详细内容
3.1熔炼设备、工具的选择及对后续熔炼质量的影响
3.1.1 铝合金料熔化设备
规定使用熔炼设备范围为：坩埚电阻炉，燃气连续熔化炉。
对于金属型铸造可采用两种熔炼设备，使用燃气连续熔化炉熔化铝液，然后转包到坩埚电阻炉进行后续处理（精炼及变质）；也可使用坩埚电阻炉熔化铝液及进行后续处理（精炼及变质）。
如采用金属型低压铸造、调压铸造成型工艺，可使用侧面开口注入铝液的机下炉进行连续生产。
采用坩埚电阻炉熔化铝液，铝液温度控制750℃以下，熔化过程的铝液吸气较少；采用燃气连续熔化炉熔化铝液，铝液温度控制容易
超750℃，熔化过程的铝液吸气倾向较大。
3.1.2熔炼工具的选择及准备
熔炼前熔炼工具的准备对铝液熔炼质量影响较大，坩埚采用石墨及SiC材质，使用前需进行预热烘干，烘干工艺如图1；如采用金属材质坩埚，最好选用不锈钢材质，如选用铸铁材质坩埚，以合金球墨铸铁为好。
常用的浇包、浇勺等多采用不锈钢制作。
图1 新坩埚使用前烘干工艺
上述所选择的工具，使用前均需涂刷涂料，涂刷涂料前要对坩埚及工具进行喷砂处理，去除表面的铁锈及污物，然后预热到120～180 ℃，逐层喷涂，浇包、浇勺的涂料厚度0.3～0.8mm为宜，坩埚涂料可稍厚一些。
涂料最好选用专用的金属型非水基涂料，也可自行配制，基本配方如表1所示，使用前涂料需预热到５０～９0 ℃。
3.1.3炉料的存放与处理，
熔炼所使用的炉料需存放在干燥、不易混淆和污染的地方，铝锭按炉号分批次摆放，中间合金及其它炉料应分隔摆放，相应的炉料成分化验单库房要上交技术部或档案室备案。
炉料在使用前需进行相应处理，表面有污物的要进行去除，再加入熔化炉之前，对炉料进行烘干处理（大于100℃、超过2h）。
对于所使用的盐类变质剂和除气剂，塑料密封包装在使用前不允许打开，在潮湿季节，使用前最好进行烘干处理。
3.2熔炼合金的配制工艺
3.2.1 炉料的选择
铝锭选用双零85铝，硅选用一、二级硅，镁选用工业纯镁。
钛选用中间合金形式，以Ф10mm的铝钛硼丝为宜，质量一级，主成分为钛：5%，硼：1%，杂质含量小于0.5%，余为铝。
3.2.2 配制熔炼工艺
将铝锭（或回炉料）在坩埚内熔化（坩埚容量的1/3），熔化温度小于730℃，然后将规定重量的硅（块度适宜）加入到已熔化的铝合金液中，加完以后，用铝锭将硅块压入铝合金液内部，不允许硅块裸露在空气中，加热熔化，待全部熔化后，搅拌均匀，将温度调整到680—700℃，用钟罩将镁压入到铝合金液中的，移动钟罩，待镁全部熔化后，将钟罩从铝合金液中提出，铝钛硼丝在精炼前加入。
3.3 精炼处理
铸造铝合金的精炼的目的: 去除铝合金中的气体,非金属夹杂物和其它有害元素。
3.3.1 盐类除气
钟罩压入式，钟罩大小根据精炼剂使用量确定，钟罩上的出气孔以Φ3—Φ5mm为宜。
处理温度710—750℃，总加入量分为两次加入较为合理。
操作时，钟罩一般要求压入到坩埚底部，并在熔池内缓慢移动（不要刮碰坩埚底部和坩埚壁），直至反应完成。
熔炉上排风罩不小于坩埚直径。
3.3.2 氩气旋转喷吹精炼
推荐使用旋转喷吹氩气精炼装置，不推荐使用单管吹气方式，总的原则为，铝合金液表面在处理时，无明显大气泡产生。
一般工艺参数随不同设备的而定，变量参数有：吹头转速、进气压力、进气量、精炼时间、铝液温度，吹头在坩埚中的工作位置。
3.4 变质处理
铸造铝硅合金变质的目的: 细化合金组织，改变共晶硅形态，提高铸件的力学性能。
3.4.1 钠盐变质
对于变质后的铝合金液，如在1小时内浇注完成，建议使用钠盐变质。
其工艺过程为：预热三元变质剂，在735—750℃均匀撒在铝合金液表面，切盐，使之产生分散的桔黄色火苗，时间3—8min。
如采用氩气旋转喷吹精炼，建议二者复合使用。
钠盐加入量为1.5—2.5%。
3.4.2 锶变质
对于变质后的铝合金液，如在1小时内不能浇注完成，使用锶变
质，建议使用铝锶合金（10%Sr）作为变质剂，不建议采用锶盐变质。
其工艺过程为：在铝合金熔化见铝水后，尽快加入铝锶合金，而且要保证在加锶1h后进行浇注。
一般要求加入锶后进行精炼处理。
锶的加入量0.01—0.03%。
3.5 铝合金液质量检测
3.5.1精炼效果的检测
建议采用铝合金液真空试样密度检测方法，对于砂型铸造密度大于2.64g/㎝3；对于金属型铸造密度大于2.60g/㎝3。
3.5.2变质效果检测
建议使用热分析检测仪，变质温度低4—8℃；如无热分析检测仪，需观察断口分析，并结合金相进行判断。
3.6铝合金液浇注
控制浇注温度；注意挡渣；控制浇注速度。
4工艺的变更
如需变更工艺，需技术部、质检部、生产部等共同制定试制工艺，待小批量生产验证后，确定为正式工艺。